Управление пастбищами: платформа RAP получила улучшения за счёт интеграции спутниковых данных

Здоровые пастбища (rangelands) критически важны для продуктивности выпаса и кормовых угодий, снижения рисков ветровой эрозии и лесных пожаров, а также для поддержки экосистем дикой природы. Они покрывают около 30% территории США и в основном состоят из лугов, кустарниковых зарослей, редколесий и саванн.

Содержание этих обширных территорий сопряжено с трудностями. Ранние признаки стресса почвы и растительности, распространение инвазивных трав, рост риска пожаров и появление вредителей могут остаться незамеченными без должного мониторинга. Для помощи в управлении землепользователи всё чаще обращаются к передовым технологиям, таким как спутниковые инструменты дистанционного зондирования.

Платформа Rangeland Analysis Platform (RAP), запущенная в 2018 году, сделала передовые технологии дистанционного зондирования более доступными для ранчеров, производителей, землеустроителей и исследователей. Это бесплатный онлайн-инструмент, который использует искусственный интеллект (AI) для создания детальных карт растительного покрова и продуктивности растительности на пастбищах США. Комбинируя спутниковые данные с полевыми замерами, RAP предоставляет информацию, начиная с 1984 года.

В 2023 году управление RAP официально перешло к Исследовательскому подразделению по управлению пастбищами ARS (Лас-Крусес, Нью-Мексико). Исследователи продолжают инновации в сотрудничестве с USDA Natural Resources Conservation Service, Bureau of Land Management, Farm Services Agency, U.S. Fish and Wildlife и Университетом Монтаны.

Ключевое улучшение: недавно возможности RAP были значительно расширены за счёт использования изображений более высокого разрешения от миссии Sentinel-2, которая предоставляет набор данных с разрешением 10 метров. Три спутника этой миссии производят более детальные изображения с более частым обновлением, чем предыдущие наборы данных с разрешением 30 метров. Эти улучшенные изображения охватывают период с 2018 по 2024 год и позволяют точнее анализировать структуру и состав растительности.

Новый набор спутниковых данных позволяет RAP предоставлять информацию о:

  • Распространении инвазивных видов

  • Покрытии сосной-можжевельником (pinyon-juniper) и полынью (sagebrush)

  • Распределении оголённой почвы (bare ground)

Эти новые слои данных помогают ранчерам и управляющим:

  • Выявлять и контролировать распространение инвазивных видов и связанные с ними риски пожаров.
  • Отслеживать распространение древесных пород (woody species encroachment).
  • Оценивать состояние среды обитания диких животных.
  • Управлять рисками ветровой эрозии с высокой точностью на западе США.

Платформа также поможет поддерживать и повышать продуктивность пастбищ. Например, совместно с исследователями ARS разрабатываются инструменты на основе RAP для управления перемещением скота и использованием кормовых ресурсов, что может снизить операционные затраты и максимизировать продуктивность животноводства.

Данные RAP с разрешением 30 метров останутся доступными для более чем 25 000 активных пользователей для исторического анализа. Однако новая высокодетальная модель позволит принимать более обоснованные управленческие решения, что принесёт пользу сельскому хозяйству и производству продуктов питания в США.

Исследование опубликовано на сервере препринтов bioRxiv.